振动测试和实验应力分析实验指导书（页）

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1、振动测试与实验应力分析实验指导书工程力学及相关专业第一部分振动测试技术实验-1实验一机械振动基本参数测量一………-■■…-一…-……-…一-……一…2实验二强迫振动法测量单白rfl度系统固有频率和阻尼比5实验三口由衰减法测单口由度系统固有频率和阻尼比8实验四多口由度系统各阶固有频率及主振型的测量-----……11实验五叶片的固有频率测量14实验六冲击运动测量16实验七共振法测简支梁的模态参数测量19实验八传感器测量系统的校准24实验九用模态分析法测量平板的模态参数26实验十锤击法测量简支梁的模态参数・30实验十一线性扫频法测量简支梁的模态参数34实验十二随机激励法测量简支梁的模态参数

2、37实验十三不测力模态分析法测量简支梁的模态参数……40实验卜四関板各阶固有频率及主振型的测量-43实验十五附加质量对系统固有频率的影响45第二部分电测技术实验………47实验一电阻应变片的粘贴-48实验二电阻应变片灵敏系数的测定……50实验三电阻应变片横向效应系数的测定-“——-53实验四电阻应变片在电桥中的接法55实验五动态应变的观测…——57实验六偏心拉伸（拉、弯组合）内力测定59实验七薄壁圆筒受弯、扭组合载荷时内力测定63实验八薄壁圆筒弯扭组合主应力测定68第三部分光测技术实验70实验一光弹仪的构造及光学效应71实验二光弹性材料条纹值和应力集中系数的测定-73实验三平面光弹性实

3、验…——75实验四三维光弹性实验76实验五坏氧树脂光弹性模型制作…一……78实验六贴片光弹法实验…-—79实验七全息照相实验81实验八全息干涉二次曝光法测定悬臂梁挠度实验82实验九认识光纤干涉仪…-—85实验十光的等厚干涉现象与应用88第一部分振动测试技术实验实验一机械振动基本参数测量一、实验目的1、学习常用测振传感器及其配套仪器的使用方法。2、熟悉简谐振动各基本参数的测量及具相互关系。二、实验内容1、用位移传感器测量振动位移。2、用压电加速度传感器测量振动加速度。3、用电动式速度传感器测量振动速度。三、实验原理在振动测最屮，振动信号的位移、速度、加速度幅值可用位移传感器、速度传感器

4、或加速度传感器來进行测量。设振动位移、速度、加速度分别为X、丿、其幅值分别为B、V.A,当x=Bsin（cot-（p）时，有JIv=x=（i）Bsin（曲一©+㊁）a=x=6925sin（69/一0+兀）式中：co—振动角频率，（p—初相角，则位移、速度、加速度的幅值关系为V=coBA=co2B由上式可知，振动信号的位移、速度、加速度的幅值Z间有确定的关系，根据这种关系,只要用位移、速度或加速度传感器测出其中一种物理量的幅值，在测出振动频率后，就可计算出其它两个物理最的幅值，或者利用测试仪或动态分析仪屮的微分、积分功能来进行测最。四、测量过程与测试系统框图实验设备及接线如图所示1、安

5、装激振器：把激振器安装在支架上，将激振器和支架固定在实验台基座上，并保证激振器顶杆对简支梁冇一定的预压力（不要超过激振杆上的红线标识），用专用连接线连接激振器和扫频信号源输出接口0测试系统框图2、连接仪器和传感器用磁铁把压电式加速度传感器和惯性式速度传感器分别安装在简支梁上（注意：速度传感器不能倒査），用磁性表支架将非接触式电涡流位移传感器固定，传感器头与梁表面保留—•定的间隙。加速度传感器和位移传感器输岀分别通过电荷放人器和变换器与采集器连接,而速度传感器输出直接接到采集器的测试通道。3、仪器参数设置打开采集器的电源开关，开计算机进入数采分析软件的主界面，设置采样频率、最程范围，输

6、入加速度传感器、速度传感器和位移传感器的灵敏度；输入方式：压电和速度传感器选AC,位移传感器选SIN_DC；打开三个窗口，分別显示三个通道的时间信号。4、采集并显示数据调节扫频信号源的输出频率和信号幅值，使梁产生明显振动。在三个窗口屮读取当前振动的最人值（位移、速度、加速度）。5、计算数据与实验数据进行比较五、实验结果与分析1、实验数据频率f位移3速度7加速度A2、根据位移幅值8,计算速度7、加速度3、根据速度V，计算位移B、加速度A。4、根据加速度力，计算位移3、速度7。5、位移、速度、加速度幅值的实测值与计算值有无差别?若有差别原因是什么?实验二强迫振动法测量单自由度系统有频率和

7、阻尼比一、实验目的1、学会测量单H由度系统强迫振动的幅频特性llll线。2、掌握根据幅频特性曲线确定系统的固冇频率和阻尼比的方法。二、实验系统框图M动态分析仪计算机系统及——、打印机或分析软件—✓绘图仪A电荷适调器打频信号源电荷适调器$激振器加速度传感器*、A简支梁压电式力传感器质量块图2・1实验系统框图三、实验原理单H由度系统的力学模型如图2・2所示。在简谐激振力作用下，系统将做同频率的简谐强迫振动。设激振力的力幅为丘，激励频率为mx+cx+kx=F式小